油气藏水相圈闭损害预测新方法——相圈闭系数法

准确预测水相圈闭损害是储层保护技术和增产改造措施优选的基础。目前的预测方法，如渗透率损害率、水相圈闭损害指数和总水体积等，多用来预测油层水锁损害，且因考虑因素不够全面或使用不够简便，而不能较好地预测水相圈闭损害，尤其是致密气层的水相圈闭损害。根据初始含水饱和度、储层压力、流体性质和储层孔隙结构等对水相圈闭损害的影响机理，提出了预测水相圈闭损害程度的相圈闭系数法，研究了其对渗透率、初始含水饱和度和压差的敏感性，给出了预测标准。相圈闭系数是无因次量，具有考虑因素全面、实用简便、易于推广等特点，已经应用到致密气藏水相圈闭损害预测，并取得了较好效果。     

致密砂岩气藏水相圈闭损害实验研究及应用

致密砂岩气藏已成为当前油气勘探开发的重点，但水相圈闭损害严重影响其勘探开发效益。鄂尔多斯盆地北部塔巴庙致密砂岩气藏具有低孔低渗、低压、高毛管力、高有效应力、低初始含水饱和度、天然裂缝一定程度发育和粘土矿物丰富多样等特征。对塔巴庙致密砂岩气藏地质特征和水相圈闭损害机理的研究表明，致密砂岩气藏潜在水相圈闭损害严重，并通过典型致密砂岩岩样的毛管自吸实验和水相圈闭指数APt实验评价证实水相圈闭损害的严重性。毛管自吸实验揭示出，物性越好、初始含水饱和度越低的储层更易发生自吸诱发的水相圈闭损害。综合地质特征和实验结果，分析了塔巴庙地区应用屏蔽暂堵钻井完井液防止水相圈闭损害而促使盒2＋3段高产气藏及时发现的原因。     

巴喀致密砂岩气藏水锁/水相圈闭伤害评价

针对致密砂岩气藏储层特征,分析了水锁/水相圈闭伤害的机理与影响因素,利用巴喀致密砂岩气藏天然岩心,研究了储层渗透率、孔隙度、甲醇浓度、毛细管自吸地层水深度等因素对地层含水饱和度和伤害程度的影响。实验结果表明,随着储层中含水饱和度上升,气相渗透率明显下降,并在含水饱和度为0%～40%范围内下降幅度加剧;当含储层水饱和度超过60%的临界值时,会造成极强的水锁/水相圈闭伤害。这一结果对在气藏改造措施中合理控制含水饱和度具有指导意义。     

致密气藏岩石毛细管自吸特征研究

致密气藏岩石具有孔喉细小、毛细管压力高、水相圈闭损害严重等特征.为此,利用岩心夹持器、摄像头、计量管组装了岩心自吸损害评价装置,利用该装置研究了大邑地区须家河组岩石的自吸特征,并进一步研究了岩石气相渗透率与含水饱和度之间的关系.结果表明,研制的岩心自吸评价装置能有效用于评价储层岩样的自吸特征;致密气藏的自吸速率随渗透率增加而增加,拐点的含水饱和度也随之增加;致密气藏储层毛管自吸效应是产生水相圈闭损害的重要方式,同一渗透率级别的岩样自吸拐点和气相渗透率为零点的含水饱和度区间基本一致.     

富含气页岩储层超低含水饱和度成因及意义

在页岩气开采过程中,需要对储层进行改造才能实现有效经济开采。目前北美和国内普遍采用的储层改造方法是水平钻完井结合大型水力压裂。开展入井流体与储层相互作用研究是提高储层改造成功的基础,而储层原始含水状态和成因研究则是开展上述工作的前提。通过对南方海相页岩储层研究发现,富含气页岩储层普遍存在超低含水饱和度现象,其成因主要有压实排水、生烃消耗和汽化携液排水等。超低含水饱和度增加了页岩吸附能力,延伸了可动孔喉范围,提高了气相渗透率,但在工程作业过程中加速了水相渗吸速率,强化了水相滞留效应,使页岩气藏水相圈闭损害潜力增大。在页岩气开发有利区评价、气藏改造及开发过程中,须加倍重视超低含水饱和度这一客观事实及其可能衍生的工程作业损害。     

致密气藏开发过程水相圈闭损害机理及防治研究进展

在致密气藏开发过程中，随气藏压力下降，边底水侵入会导致水相圈闭损害的发生；水相圈闭损害不仅导致气藏采收率下降，且增加开采成本，延缓开发进程，严重制约气藏的开发效果。分析了水驱气藏开发过程中水相圈闭损害机理，水相圈闭损害发生的影响因素、过程机理、预防措施、治理技术，指出致密气藏的非均质性、水湿性、超低含水饱和度、高毛管压力、裂缝发育和压降等是诱发水相圈闭损害的主要因素，和裂缝一孔隙间水相渗吸、水相圈闭气的形成、水相圈闭动力学模型和水相圈闭损害防治研究等方面的主要进展，认为在含水致密气藏开发过程中，应采取早期预测、主动防御、优选开发方式、合理安排排水采气井及其产量、适时调整压力场分布及整体控制均衡开发等措施，以便有效地预防和治理水相圈闭损害。     

一种基岩气藏储层伤害评价实验方法

通过调研及查阅资料,明确低渗透及基岩气藏储层伤害评价重要因素是水锁和应力敏感伤害。本文主要对脉冲衰减法进行尝试和探索,并通过不同测试模式进行验证和明确,寻找适应基岩气藏储层伤害的评价方法;得出气藏初始含水饱和度与束缚水饱和度差值越大、相对渗透率效应越明显、发生水相圈闭损害的潜力就越大等结论,为未来基岩气藏储层保护研究工作提供基础依据。     

低孔隙度低渗透率天然气储层声波岩石物理研究

为了研究声波在低孔隙度低渗透率含气储层中的传播规律,采用改进的White气包模型,模拟低孔隙度低渗透率储层中不同频率纵横波性质随不同含水饱和度的变化,并与常规及高孔隙度高渗透率储层结果进行对比,得出低孔隙度低渗透率储层与常规和高孔隙度高渗透率储层声波随不同含气饱和度变化规律的区别,以及气包半径的选取对声波传播规律的影响,且结合实验室测量结果进一步验证分析的正确性。频率一定,低孔隙度低渗透率储层与常规储层及高孔隙度高渗透率储层规律相似,声波速度和衰减对储层含气也有一定的灵敏度,但随含水饱和度迅速增大的起跳点对应含水饱和度值变小。     

致密砂岩气藏水相圈闭损害自然解除行为研究

致密砂岩气藏的高毛细管力及强水湿性使其易产生水相圈闭损害,影响气藏及时发现、准确评价及经济开发。目前消除水相圈闭的物理化学方法,由于可能诱发其他储层损害,应用尚受到限制。选取鄂尔多斯盆地渗透率小于0.1×10^-3μm²、介于(0.1~0.3)×10^-3μm²之间和大于0.3×10^-3μm²的致密砂岩岩样,利用氮气在恒定高压差与递增压差驱替原地有效应力下饱和模拟地层水岩样的实验,揭示致密砂岩水相自然返排行为。结果表明：随着时间增加,含水饱和度逐渐下降,渗透率越高,含水饱和度降低幅度越大,残余水饱和度越低;渗透率介于(0.1~0.3)×10^-3μm²之间的岩样,在前150h递增驱替比恒定高压差驱替含水饱和度降低慢,但水相返排率更高。分析表明,致密砂岩水相圈闭损害严重,孔隙结构、渗透率和压力梯度是影响水相返排的重要因素,孔喉非均质性强的储层宜采用递增压差驱替的方式;水相返排过程包括驱替和蒸发2个阶段,当气相在不同孔喉中形成渗流通道后,可适当提高压差加速水相蒸发。     

页岩储层特殊性质对压裂液返排率和产能的影响

相对于常规储层,复杂的储层性质对页岩气井压后返排率高低和产能大小的影响更为显著。基于页岩气井早期生产返排特征,建立气水两相流数值模型,研究不同储层性质[超低含水饱和度、渗透率盲区(Permeability Jail)、润湿性和基质毛管力]对返排率和产能的影响。结果表明:在关井期间,储层"超低含水饱和度"现象导致压裂液大量渗吸,引起储层含水饱和度上升,最终使得初始开井产气量高,返排率低,且原始含水饱和度越低,影响越大;随着储层渗透率盲区程度增大,累产气量逐渐减小,强相渗盲区的储层生产3年仅有1.32×104 m~3的产气量。无相渗盲区(常规相渗曲线)的储层渗吸能力强,返排率极低(4.74%)。综合认为,弱相渗盲区储层的相渗曲线更适合页岩;储层基质水湿程度的降低会减弱渗吸置换能力,使得累产气量减小,返排率增加;储层基质毛管力的增大将导致渗吸作用加强,造成初始产气量升高,而在长期生产中,气相渗透率受到强渗吸引起的高含水饱和度的阻碍而降低,导致累产气量减少,并伴随着较低的返排率。     

利用试井和生产测井资料估算注水开发过程中储层剩余油饱和度

针对目标油田取心少、没有单层试井(往往是多层试井)的特点,提出利用多层合试的试井资料和生产测井资料估算各产层的油、水相有效渗透率;再利用岩心相渗透率实验得到的相渗透率与含水饱和度的经验关系,计算出储层的含水饱和度。该方法与油田的动态资料紧密结合,有较好的应用价值     

基于含水率定量计算的低渗气藏流体性质判别方法

西湖凹陷低渗气藏在开发过程中普遍产水,影响到后续开发效果,为了有效开发低渗气藏,为下步开发方案设计提供参考依据,有必要弄清储层产液性质.文中基于低渗岩心稳态法相渗实验数据,通过多元非线性回归建立相对渗透率与含气饱和度之间的定量计算模型,结合测井资料计算的含水饱和度和束缚水饱和度可以准确计算储层的气相、水相相对渗透率及含...     

用侧向与感应电阻率比值识别低渗透率储层流体性质

柴达木盆地低孔隙度低渗透率储层具有钙质含量高、孔喉半径小、储层骨架电阻率高的特点.储层无论是含油还是含水都具有较高电阻率,仅靠含油饱和度不足以准确判断储层所含流体性质.利用同时测量双侧向、双感应电阻率的有利条件,依据侧向串联测井受高阻影响反映地层骨架、感应测井并联测井受低阻影响明显反映流体性质的特点,确定每个储层的侧向电阻率与感应电阻率比值,建立电阻率比值与孔隙度交会图定量解释图版;结合孔隙度、含油饱和度定量解释图版,建立双图版定量解释标准,提高了低孔隙度低渗透率储层测井解释符合率.     

某油田低孔隙度低渗透率泥质砂岩储层岩电实验及应用

从某油田中、低孔隙度及渗透率储层岩心在不同溶液矿化度条件下的岩电参数实验结果研究可知,低孔隙度低渗透率储层的岩电参数明显不同于中、高孔隙度储层,中、高孔隙度储层的孔隙度指数和饱和度指数基本不随溶液矿化度的变化而变化,但是低孔隙度低渗透率储层的孔隙度指数和饱和度指数分别随溶液矿化度的增大而增大.根据岩电实验结果,分别建立了孔隙度指数、饱和度指数随不同孔隙度和溶液电阻率变化的方程,改进了常用的计算含水饱和度的Archie模型.通过所建模型在某气田低孔隙度低渗透率储层测井解释中的实际应用,取得了满意的效果.表明开展低孔隙度低渗透率储层的岩石物理实验,对于建立测井解释模型,进而评价该类储层,具有重要的研究价值.     

东濮凹陷致密砂岩气藏特征的研究

致密砂岩气藏的储层,除岩性致密外,与渗透性储层相比较,含水饱和度对其影响更大,孔隙度与渗透率不具线性关系,封闭压力的影响远大于渗透层的影响。致密砂岩气藏的储层分类评价,主要以地下渗透率,再辅以孔隙度等参数为分类指标。其地质特征,主要表现在分布位置——沉积盆地洼陷中,或正向构造过渡的斜坡带上;圈闭类型——属岩性圈闭;并具有含气井段长、含气高度大、地层压力高异常等特点。应以大型三角洲砂体为主要勘探目标,目的层不宜超过4000m,含水饱和度为勘探中的重要参数。     

鄂尔多斯盆地东缘临兴地区盒8段储层微观孔隙结构及渗流特征

临兴地区盒8段储层属于陆相河道沉积,是该地区的主力气层之一。为了达到高效开发,解决在生产过程中出现的后期产水量较大、井筒积液严重等问题,本文通过铸体薄片、扫描电镜、核磁共振T 2谱、高压压汞等方法,研究临兴地区盒8段储层微观孔隙结构和渗流特征。研究认为:①盒8段砂岩储层束缚水饱和度为55.88%,含水饱和度为60.60%,等渗点相对渗透率值平均为0.034 mD,气相相对渗透率随着含水饱和度增加而快速下降。②盒8层气相渗透率对含水饱和度的敏感程度较高,容易受到水相圈闭伤害。该研究对在气井生产过程中避免气井水锁、加强排水采气措施具有指导意义。     

致密砂岩储层水相圈闭损害及防治方法探索

致密砂岩气藏孔喉细微、毛管压力高、局部超低含水饱和度,极易发生水相圈闭损害,降低气井产能。利用相圈闭系数法评价了鄂尔多斯盆地M气田上石盒子组水相圈闭损害程度,通过展开毛管自吸、液相滞留评价实验分析了损害发生的原因,利用界面润湿性修饰处理剂FW-134开展了损害预防及解除研究。结果表明,上石盒子组储层潜在强水相圈闭损害;物性相对较好的盒2+3段储层水相自吸能力较盒1段强,液相平均返排率10%数47%,滤液返排率22.4%数32.3%,物性好的储层返排率相对较高;润湿性修饰为气润湿能有效抑制液相自吸,液相返排率由56.3%提高到了83.4%,使气测渗透率恢复程度由66.1%提高至88.2%。利用界面修饰处理剂使岩石润湿性由水湿变为气润湿,是有效预防和缓解致密气藏水相圈闭损害发生的重要途径,对恢复气井产能具有重要意义。     

裂缝-孔隙型致密砂岩气藏水相圈闭损害模式

裂缝一孔隙型致密砂岩气藏具有低孔低渗、高毛管压力、裂缝发育、水湿性、高束缚水饱和度等地质特征.在钻井完井、增产改造及气藏开发过程中,滤液和边底水等侵入会导致气井近井地带舍水饱和度上升,气相渗透率下降,致使发生水相圈闭损害.针对裂缝-孔隙型致密砂岩气藏的地质特征,对裂缝-孔隙网络系统在钻井和开发过程中不同的水相圈闭损害模式进行了研究,探讨了基块和裂缝系统中工作液和边底水侵入导致水相圈闭损害的形成过程和损害机理,提出在钻井、完井、修井、增产改造及开采过程中.通过屏蔽暂堵及欠平衡等技术减少工作液侵入量、优化工作液、增大返排压差、减少界面张力、蒸发或加热降低含水饱和度以及排水采气、均衡开发等措施防治水相圈闭损害.     

用生产测井资料求储层剩余油饱和度的新方法

针对生产实际中没有油水相对渗透率曲线而无法用生产测井资料求储层剩余油饱和度的问题，提出一种求储层油饱和度的新方法。根据达西定律推导出储层产水率与油水相对渗透率的关系式，并利用油水相对渗透率与含水饱和度的经验关系，建立了储层产水率与含水饱和度的关系式，同时，讨论了岩石参数和流体特性对产水率的影响。通过综合运用裸眼井常规观测井资料和套管井中生产测井资料（产出剖面测井资料和碳氧比能谱测井资料），研究确定区块每一储层产水率与含水饱和度之间关系式。根据不同储层的经验关系式及产出剖面测井资料可求出对应产层的含油饱和度值，从而为油田进一步开发调整提供依据。     

聚合物驱压裂井油水两相渗流不稳定压力分析方法

基于两相渗流理论，考虑聚合物的剪切变稀、剪切增稠、对流、扩散、吸附滞留、不可及孔隙体积和有效渗透率下降的综合影响，建立了聚合物驱压裂井油水两相渗流不稳定压力分析模型。采用有限体积差分和牛顿迭代方法对模型进行求解，分析了裂缝导流系数、注入聚合物质量浓度、地层初始聚合物质量浓度和含水饱和度对压裂井试井典型曲线的影响规律。结果表明：裂缝导流系数增加，压力传导加快，压降减小，过渡流段压力曲线下移，双线性流段的持续时间更短，线性流段出现更早，且线性流持续时间更长。注入聚合物质量浓度增加，水相有效黏度增大，压力传播损耗增加，压力和压力导数上移，双线性流段缩短。地层初始聚合物质量浓度增加，水相有效黏度增加，井筒储集段后的压力曲线整体上移。地层含水饱和度增加，水相相对渗透率变大，油相相对渗透率减小，油水两相总流度增加，压力传播损耗减小，井筒储集段后的压力曲线整体下移。模型退化后计算结果和商业试井软件计算结果对比及实测试井资料验证了新模型的可靠性、实用性。